草原露天矿区草地荒漠化遥感分析与治理对策——以霍林河露天煤矿区为例.pdf

第3 6 卷第1 期 中国矿业大学学报 V 0 1 ．3 6N o ．1 2 0 0 7 年1 月J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y J a n ．2 0 0 7 文章编号1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 7 0 1 0 0 4 2 0 7 草原露天矿区草地荒漠化遥感分析与治理对策 以霍林河露天煤矿区为例 王广军1 ，付梅臣1 ，张继超2 1 ．中国地质大学 北京 土地科学技术系，北京 1 0 0 0 8 3 ； 2 ．辽宁工程技术大学测量工程系，辽宁阜新1 2 3 0 0 0 摘要以霍林河露天煤矿区为例，基于决策树和B P 神经网络，完成了草地荒漠化信息提取，并对 研究区1 6a 来的荒漠化情况进行了分析．结果表明1 研究区荒漠化总面积存在由强转弱、再由 弱变强的演变过程，这与气候变化和人为活动有直接的关系，但更多的是受气候变化影响的缘 故；2 轻度、中度荒漠化面积同样经历了由强转弱、再由弱变强的演变过程，其原因，主要是受气 候变化的影响，其次是受超载放牧、掏挖药材以及垦荒等因素影响；3 受煤炭开发的影响，重度 荒漠化草地多围绕矿业建设用地呈分布，并且受季风影响向矿业建设用地东侧发展迅速；4 重 度荒漠化草地面积在1 6a 闰始终呈现出高增长的态势，并与矿业建设用地相关关系显著．针对 草原露天矿区草地荒漠化的发生特点，提出了在矿区营造防护林网、加强土地复垦和转变观念、 改变落后生产经营方式以及草地改良利用分区的荒漠化治理措施，以实现草地资源最大化． 关键词露天煤矿区；草地荒漠化；遥感；荒漠化治理 中图分类号X8 7文献标识码A A n a l y s i so fG r a s s l a n dD e s e r t i f i c a t i o ni nO p e n C a s tC o a lM i n e sB a s e d o nR e m o t eS e n s i n ga n dI t sC o u n t e r m e a s u r e s A nE x a m p l ef r o mH u o l i n h eO p e n C a s tC o a lM i n e W A N GG u a n g j u n l ，F UM e i c h e n l 。Z H A N GJ i c h a 0 2 1 ．D e p a r t m e n to fL a n dS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，C h i n aU n i v e r s i t yo fG e o s c i e n c e s B e m n g ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2 ．D e p a r t m e n to fS u r v e y i n ga n dE n g i n e e r i n g ，L i a o n i n gT e c h n i c a lU n i v e r s i t y ，F u x i n ，L i a o n i n g1 2 3 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ed e s e r t i f i c a t i o ng r a s s l a n di nH u o l i n h eo p e n - c a s te o a l m i n ew a se x t r a c t e df r o mr e m o t es e n s i n gi m a g e r i e su s i n gad e c i s i o nt r e ea n db a c k p r o p a g a t i o n B P n e u r a ln e t w o r k ，a n d t h ed e s e r t i f i c a t i o nd u r i n gt h ep a s t16y e a r si nt h er e s e a r c hf i e l dw a sa n a l y z e d ．T h er e s u l t ss h o w t h a t1 t h e r ei sas t r o n gt ow e a k ，t h e nw e a kt os t r o n ge v o l u t i o np r o c e s sf o rt h et o t a lg r a s s l a n d d e s e r t i f i c a t i o n ，w h i c hc a nb ea t t r i b u t e dt oc l i m a t ec h a n g e sa n dh u m a na c t i v i t i e s ，e s p e c i a l l yt O t h ei n f l u e n c e so fc l i m a t ec h a n g e s ；2 t h e r ei st h es i m i l a rs t r o n gt ow e a k ，t h e nw e a kt os t r o n g e v o l u t i o np r o c e s sf o rt h ea r e ao fm i d d l ea n ds l i g h td e s e r t i f i c a t i o n ，w h i c hc a nb em a i n l ya s c r i b e d t oc l i m a t ec h a n g e s ，t h e nt ot h eo v e r g r a z i n g ，u p r o o t i n go ft h em e d i c i n a lm a t e r i a l sa n do v e r r e c l a m a t i o n 3 d u et ot h ec o a le x p l o i t a t i o n ，t h es e v e r ed e s e r t i f i c a t i o ni sa l w a y sd i s t r i b u t i n ga r o u n dt h em i n i n gl a n d 。a n dd e v e l o p i n gt ot h ee a s tq u i c k l yw i t ht h eh e l po fm o n s o o n ；4 t h ea r 一 收稿日期2 0 0 5 0 8 2 7 基金项目“十一五”国家科技支撑项目 2 0 0 6 B A B l 5 8 0 3 ；中国地质大学 北京 土地利用工程创新团队项目 作者简介王广军 1 9 7 6 一 。男，山东省郓城市人，讲师，工学博士，从事国土与环境遥感、测绘等方面的研究． E - m a i l s m a r t w g J s h o u ．c o mT e l 0 1 06 2 2 8 2 9 0 1 ；1 3 4 8 8 7 9 4 4 0 8 万方数据 第1 期 王广军等草原露天矿区草地荒漠化遥感分析与治理对策 4 3 e ao fs e v e r eg r a s s l a n dd e s e r t i f i c a t i o ni so nt h ei n c r e a s ed u r i n gt h ep a s t16y e a r s ，a n dt h e r ei s m u c hc o r r e l a t i o nb e t w e e nt h em i n i n gl a n da n ds e v e r eg r a s s l a n dd e s e r t i f i c a t i o na r e a ．A c c o r d i n g t ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fg r a s s l a n dd e s e r t i f i c a t i o ni nt h eo p e n c a s te o a l m i n e ．t h es t r a t e g i e so fc o n t r o l l i n gd e s e r t i f i c a t i o ns u c ha sp l a n t i n gs h i f t i n g s a n dc o n t r o la n dw i n db r e a kt r e e s 。r e i n f o r c i n g l a n dr e c l a m a t i o n ，c h a n g i n gu n a d v a n c e da b i l i t yo ft h ep r o d u c t i o na n dm a n a g e m e n ta n dd i v i d i n g t h ew h o l er e g i o ni n t os u b r e g i o n st om a x i m i z et h eg r a s s l a n dr e s o u r c e sarep u tf o r w a r d ． K e yw o r d s o p e n c a s tc o a l m i n e ；g r a s s l a n dd e s e r t i f i c a t i o n ；r e m o t es e n s i n g ；d e s e r t i f i c a t i o nc o n t r 0 1 联合国在1 9 9 4 年签署的防治荒漠化公约中， 把荒漠化定义为“荒漠化是指包括气候变异和人类 活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润 地区的土地退化，主要表现为农田、草原、森林的生 物或经济生产力和多样性的下降或丧失，包括土壤 物质的流失和理化性状的变劣以及自然植被的长 期丧失”．采矿扰动作为一种人为驱动力，在特定的 区域 如生态脆弱区 ，对土地荒漠化的发生、发展 起了重要的推动作用．例如神府煤田开发不仅造成 严重的水土流失，而且使这一地区荒漠化发展十分 严重．据调查，神府一东胜煤田荒漠化面积1 32 5 9 k m 2 ，占煤田面积的8 1 ．8 ％；灵武煤田荒漠化面积 10 5 3k m 2 ，占煤田面积的8 6 ．7 ％[ 1 3 ；作为我国“七 五”、“八五”期间重点开发建设的大型现代化露天 煤矿之一霍林河露天矿，从1 9 8 7 2 0 0 3 年的 1 6a 问，因煤矿开发导致草地直接破坏面积增加了 2 6 ．2 4k m 2 ，而草地沙化面积却增加了8 3 ．9k m 2 ． 我国的大型露天煤矿大多处于干旱、半干旱的 西部生态脆弱区，而同时这里又是中国重要的草原 区之一，长期以来由于自然和人类的双重作用，草 地的生态环境已是十分脆弱，而煤炭资源的开发和 利用，在促进经济和社会发展的同时，也带来了环 境和灾害问题[ 2 1 ] ．因此，研究采矿扰动下草地荒漠 化的特点，为矿产和草地资源的合理利用和可持续 发展提供决策依据，具有重要的现实意义． 1 研究区概况 霍林河煤田位于内蒙古自治区哲里木盟扎鲁 特旗境内，走向长6 0k m ，宽8 ～1 0k m ，面积约为 5 4 0k m 2 ．煤田中心的地理坐标为东经1 1 9 。3 47 ，北 纬4 5 。2 87 ．研究区地处蒙古高原东部，地势呈四周 高中间低，属中温带温凉地区半湿润大陆性气候， 冬季寒冷少雪，夏季凉爽；年平均降水量为3 5 4 m m ，蒸发量达15 4 4m m ．全年8 级以上大风平均 5 0d 左右，分布在1 0 月至翌年的6 月．栗钙土为本 区主要土壤，占土地总面积的8 5 ．5 ％，间有少量风 沙土和草甸土分布．该区草原系当今世界保留比较 完整的原始草原之一，属于蒙古植物分布区，植被 以针茅、羊草为主。 2 研究方法 2 ．1 资料准备 收集了研究区1 9 8 7 年 1 个时相 、1 9 9 6 年 2 个时相 、2 0 0 3 年 2 个时相 的T M 资料 已经经 过了几何粗校正，处理后空间分辨率为2 5m 、1 5 万地形图、1 5 万矿山资源分布图和1 5 万土 地利用现状图以及文本资料．为了消除遥感影像之 间由于传感器和物候状况的差异而造成的影响，以 1 9 8 7 年6 月1 5 日遥感影像为参考影像，应用 T I S F 辐射转换模型[ 4 1 对1 9 9 6 年和2 0 0 3 年的遥感 影像进行了辐射校正；几何校正则是利用1 5 万地 形图上的1 2 个控制点，将遥感影像转换至北京5 4 平面坐标系下，几何校正的精度小于0 ．5 个像元． 2 ．2 草地荒漠化信息提取 2 ．2 ．1 草地沙化和植被盖度信息的提取 由荒漠化的定义可以看出，植被和土壤性状是 荒漠化评价中的两个重要指标．研究区位于草原风 沙区，从荒漠化的驱动力上看，以风蚀荒漠化为主． 因此，在本研究中将沙壤比例和植被盖度变化作为 一项重要内容来研究，沙壤比例和植被盖度也是后 续荒漠化评价的重要依据．本文采用光谱混合分解 模型 L S M M ∞3 来提取沙壤比例和植被盖度．经过 主成分变换和散度分析[ 6 ] ，共选取了植被、阴影、沙 壤、轻壤4 个组分，利用无约束线性光谱混合分解 模型 即不考虑每一分量值结果的正负及总和是否 为1 分别对1 9 8 7 ，1 9 9 6 和2 0 0 3 年5 个时相的遥 感图像进行了混合像元分解，获得了植被、阴影、沙 壤、轻壤4 个组分的遥感分量图．为消除季相不一 致对植被盖度的影响，基于逐像元线性内插的方 法口] 对1 9 9 6 年和2 0 0 3 年的植被盖度影像进行内 插，并对所有分解后的组分影像进行了归一化处 理，分解结果如图1 所示 以1 9 8 7 年为基准 ． 万方数据 4 4中国矿业大学学报第3 6 卷 a 1 9 8 7 年沙壤分璧 b 1 9 9 6 年沙壤分量 c 2 0 0 3 年沙壤分量 d 19 8 7 年植被盖度分量e 1 9 9 6 年植被盏度分量i f 2 0 0 3 年植被盖度分量 图1 L S M M 分解后沙壤和植被盖度分量结果 F i g ．1D e c o m p o s e dr e s u l t sf o rs a n d ys o i la n dv e g e t a t i o nf r a c t i o nu s i n gl i n e a rs p e c t r a lm i x t u r em o d e l I 。S M M 2 ．2 ．2 信息复合 为了提高草地荒漠化分类的精度，增强对目标 物的检测与识别能力，本文将前面提取出的植被盖 度、土壤信息与主成分变换 P C 变换 后的前3 个 分量整合在一起，构建出研究区6 波段影像，作为 以后荒漠化分类的基础． 2 。2 。3 采矿扰动下草地荒漠化评价指标的建立 草地荒漠化过程实际上是在各种不当的人为 活动与自然营力交互作用下的草地植被与土壤退 化过程．从其作用结果来看，主要表现为植被盖度． 的下降、草地生物量的减少和土壤性状的改变．因 此在本研究中，将植被盖度、生物量和土壤质地作 为采矿扰动下草地荒漠化评价的重要指标，同时辅 以卫片合成影像目视解译的色调信息．将主成分合 成影像的色调特征作为辅助指标纳入霍林河矿区 草地荒漠化程度分级表中，主要是考虑除植被盖 度、草地产量和土壤质地这些重要的指标外，其它 如土壤有机质、水分含量等也是评判草地荒漠化的 指标，尽管当前应用陆地卫星定量提取这些指标存 在一些困难，但所有的这些信息无时无刻不在遥感 传感器的探测范围内，最终反映到获得到的遥感影 像上，并通过色调特征等加以体现出来；此外，很多 研究结果表明[ 8 ] ，N D V I 与生物量的相关关系显 著，故在本研究中将N D V I 作为评判草地生物量 的指标．草地荒漠化的评价指标如表l 所示． 表1 采矿扰动下草地荒漠化的评价指标 T a b l e1G r a s s l a n dd e s e r t i f i c a t i o na s s e s s m e n t i n d i c a t o r sb a s e do nm i n i n ge x p l o i t a t i o n 2 ．2 ．4 信息提取 1 B P 神经网络 B P 神经网络分类方法相对于传统的统计决策 分类方法和句法分析方法，具有较高的分类精 度[ 9 ] ．最基本的B P 神经网络是由3 层结构组成， 分别为输入层、中间层 隐层 和输出层．其学习过 程由正向传播和反向传播组成．在正向传播过程 中，样本信号经过S i g m o i d 函数厂 z 一1 ／ 1 e 一 的作用，逐层向前传播，每一层神经元的状态 只影响到下一层神经元的状态．如果在输出层不能 得到期望的输出信号，那么修改各层神经元的权 值，同时使输出信号的误差沿原路返回．经过反复 传播，最后使信号误差达到所要求的范围． 2 决策树 决策树是遥感图像分类中的一种分层次处理 结构，适用于下垫面地物复杂并模糊的状况．其基 万方数据 第1 期王广军等草原露天矿区草地荒漠化遥感分析与治理对策4 5 本思想是逐步从原始影像中分离并掩膜每一种目 标作为一个图层或树枝，避免此目标对其他目标提 取时造成于扰及影响。最终复合所有的图层以实现 图像的自动分类[ 1 ⋯． 3 荒漠化信息提取 决策树的思想主要建立在地物特征的复杂性 上，分层处理时力求每一层的类别突出，可分性较 好，使处理较为容易．因此，如何分组对结果影响很 大．由于草原露天矿区土地覆被以牧草地为主，牧 草地成片分布，间有矿业建设用地、裸土地、水体、 居民地等，因此，可以遵循决策树的思想，通过对 N D V I 影像取适当阈值，首先将植被 草地 和非植 被分离开来，再利用B P 神经网络，对分离出的两 个大类分别进行细分，从而完成对草地荒漠化信息 的提取．在本研究中，N D V I 阈值取0 ．0 5 ，将合成 影像上的植被信息分离出来，然后利用所建立的荒 漠化评价指标体系，通过在分离出来的合成影像上 选训练区，以便进行荒漠化信息提取．分类算法采 用B P 神经网络，隐层数为2 层，在迭代1 05 次以 后，R M S 误差达到1 0 一．荒漠化信息提取结果如 图2 所示． f a 1 9 8 7 年荒漠化情况 b 19 9 6 年荒漠化情况 c 2 0 0 3 年荒漠化情况 图2 霍林河矿区1 9 8 7 - - 2 0 0 3 年荒漠化信息提取结果 F i g ．2 G r a s s l a n dd e s e r t i f i c a t i o nr e s u l t sf o rH u o l i n h ec o a l f i e l df r o m1 9 8 7t O2 0 0 3 3 结果与分析 通过对19 8 7 ，1 9 9 6 和2 0 0 3 年遥感影像荒漠化 分类图进行研究，得出研究区荒漠化草地统计情况 如表2 所示． 表2霍林河矿区1 9 8 7 - - 2 0 0 3 年荒漠化草地统计 T a b l e2S t a t i s t i c so fd e s e r t e dg r a s s l a n di nH u o l i n h ec o a l m i n ef r o m19 8 7t o2 0 0 3 1 从表2 可以看出，从1 9 8 7 - - 2 0 0 3 年，研究 区轻度荒漠化和中度荒漠化与荒漠化总面积存在 由强转弱、再由弱变强的演变过程，这与气候变化 和人为活动有直接的关系，但更多的是受气候变化 影响的缘故．研究区8 0 年代末气温高、降水少，荒 漠化发展较快；9 0 年代末高气温伴随着多降水，荒 漠化程度减弱；到2 0 0 3 年左右，高气温伴随着低降 水，使荒漠化发展迅速，即气候变化的干旱化与荒 漠化的发生具有“共振”效应．此外，轻度荒漠化和 中度荒漠化与超载放牧、掏挖药材以及垦荒等因素 也有一定的关系．尽管2 0 0 3 年的降水量要好于 1 9 8 7 年，但2 0 0 3 年轻度荒漠化和中度荒漠化面积 之和却高于1 9 8 7 年，在局部卫星遥感影像上甚至 出现因过度放牧而导致的斑点状沙地的蔓延． 2 图2 表明，重度荒漠化草地多围绕矿业建 设用地呈“◆”状分布，并且向矿业建设用地东侧发 展迅速．其原因，主要是本区盛行西北、西南季风， 采矿活动释放的大量粉尘、烟尘等在风力的作用下 东移，并在地面上大量降尘的结果．可见对于草原 露天矿区，矿区开发是造成周围草地重度荒漠化的 诱因，并且季风对重度荒漠化的发生、发展也起着 重要的推动作用．此外，如果以矿业建设用地为中 心，3k m 为半径做缓冲区分析，则霍林河煤矿区矿 业建设用地和重度荒漠化面积两者相关显著，相关 系数达0 ．9 8 81 4 27 ，回归方程为y 一1 ．3 4 64 9 68 3 3 ．5 9 92 3 9 y 为重度荒漠化面积，z 为矿业建设 用地面积 ，而矿业建设用地与中度、轻度和尚未 荒漠化的相关系数仅为0 。1 2 48 5 01 1 ，～0 。1 5 86 4 0 2 0 ，一0 ．7 6 46 1 42 0 ，可见矿业建设用地面积与重 度荒漠化面积之间关系密切，因此，可将矿业建设 用地面积作为预测、评价该区煤炭开发对生态环境 影响的重要依据． 万方数据 4 6中国矿业大学学报第3 6 卷 4 研究区荒漠化草地的利用与治理 研究区荒漠化草地的发生和迅速扩展，既有气 候原因，也有人为原因，从总体上看霍林河矿区草 地荒漠化深受气候变化的影响，不合理的人类活 动，如开矿、垦荒、过度放牧和掏挖药材等起着相对 加强的作用，其中开矿是引发研究区草地重度荒漠 化的主要原因．未来1 0a 内，东北平原西部草地荒 漠化的自然因素会向着有利于荒漠化逆转的方向 发展．因此，必须抓住此有利时机，坚持以防为主， 以治理保开发，以开发促治理，防、治、用有机结合 的方针，加大研究区荒漠化治理的力度，实现霍林 河矿区人口、资源与环境的协调发展． 4 ．1 大力营造防护林网，加强矿区土地复垦 由于煤炭的开采，并受自然条件的影响，矿业 建设用地已经成为霍林河地区生态环境质量最差 的地方，并影响着周边地区，特别是下风向已经发 展成为荒漠化最严重的区域．矿业建设用地造成下 风向区域草地荒漠化的原因主要有一是矿山开发 对地表的强烈破坏作用，造成地表原生植被的完全 去除，使得用于抑制风沙活动的植被减少，风力在 此得到加强，直接导致了采区风向下方区域风蚀程 度的加重；二是露天煤炭开采剥离下的表土被随意 堆放，常常在采区附近引起尘暴，加快了周围的草 地沙化，矿业建设用地特别是排土场已经成为重要 的沙源地．根除矿区开发对草地的影响必须从削弱 这这两方面的作用人手，即在采场和排土场周围大 力营造防护林网，减弱风势在此加强的趋势；其次 加强矿区土地复垦，特别是排土场复垦是其首要治 理目标，增加植被有效覆盖面积，以此实现防风固 沙，消除沙源地的目的． 4 ．1 ．1 防护林网建设模式 1 树种选择．针对北方的气候和林木特点， 造林树种为阔叶乔木，如白杨等，营造纯树种林带． 2 林带结构选择．选择疏透结构林带．其优点 是防护距离远，一般为树高2 0 倍，而且不会在林带 内和林缘引起大量积沙和出现风蚀现象． 3 林网布设．林带走向应与风沙方向垂直， 带距可确定为2 5 0 ～3 0 0r n ，分别布设于矿区采场 和排土场的上、下风向，重点布设在矿区采场和排 土场的下风的3k m 范围内，林带宽度可参照农田 防护林网宽度，以1 0 ～1 3m 3 ～4 行乔木 为宜． 4 ．1 ．2加强矿区土地复垦 加强矿区土地复垦是改善霍林河地区生态环 境质量的重要途径，也是减少林网设置的最有效措 施之一． 露天矿山的开采从根本上改变了原有的自然 景观，破坏了土地，形成了露天矿所特有的“排土 场一露采坑”景观．对于霍林河矿区来说，由于露天 煤矿开采排土的随机性，表层的暗栗钙土都被深埋 在排土场的最下层，大部分排土场的表层都是1 0 0 1 “ 1 “ 1 以下的绿色泥岩土，土壤养分含量极其有限，复 垦难度很大．此外，由于草原地区风蚀的危害比水 蚀更加普遍和严重，相对于边坡这种特殊地形条 件，平坦的排土场平台在冬春多风的季节更容易受 风蚀的影响．因此，排土场整治的主要任务是表层 土壤以绿色泥岩土为主的排土场平台的治理，占总 面积的8 0 ％以上． 从长远的角度看，将采矿、运输及排土综合考 虑，形成统一的采矿一运输一排土一土地复垦工艺 流程，如倒堆法、顺序剥采复田法等是霍林河矿区 将来的发展方向，这样既保证了整个露天煤矿生产 工艺的合理，又兼顾了土地复垦工程，降低了土地 复垦的费用，经济上更为合理． 尽管对排土场复垦已经进行了深入研究，并得 到了一些有益结论，但从总体上看，目前整个霍林 河矿区土地复垦所占的比例还很小，而且基本上都 为试验田．在资源、环境与生态问题愈来愈突出的 大背景下，矿区土地复垦已经开始成为政府和企业 要解决的当务之急，需要政府和企业制定出长远的 矿区复垦与生态建设规划，以及加大资金投入进行 近期土地复垦治理，达到社会、经济与生态效益的 统一，实现矿区的可持续发展． 4 ．2 草地改良利用分区。实现草地资源的最大化 防治草原露天矿区草地荒漠化的重要举措之 一是必须根据矿区的土壤类型、地貌状况，从合理 开发利用草地资源出发，将草原分区划片，明确发 展方向，以提高草地资源生产力，最终实现草地资 源生态与生产效应的最大化．为反映各区域间的差 异和过渡关系，采用“区”和“亚区”两级分区．区同 一土区是土壤改良利用特点基本相同的自然地理 单元．土区内有大致相同的大区地貌和土壤组合类 型，生产上的有利条件和不利条件因素相近似．土 区以区域地貌和主要地貌名称而命名；亚区亚区 是在同一土区内划分的具有相同地貌、相同的气候 条件，相同的土壤组合类型，相同的改良利用方向 和措施以及更加接近的地理单元．亚区以次一级的 地貌并参考主要土壤名称命名． 根据以上原则和依据，将霍林河矿区划分为3 个土区、2 个亚区，分别为山地丘陵暗栗钙土水土 万方数据 第1 期王广军等草原露天矿区草地荒漠化遥感分析与治理对策4 7 保持宜牧区 I 区 、河谷沿岸冲积平原宜牧区 1 I 区，Ⅱ区又分为河谷沿岸宜牧区Ⅱ1 区和河谷沿岸 种植区Ⅱ2 区 图3 和山地沉积沙质栗土防风固 沙改良利用区 I I I 区 ．因地制宜地采取计划放牧， 种植灌木和耐沙牧草，开发利用保护牧场，提高产 草量等措施，以实现矿区人与自然协调发展． 图3霍林河矿区草地改良利用分区 F i g ．3 S u ba r e ao fg r a s s l a n di m p r o v e m e n ta n du t i l i z a t i o n i nH u o l i n h ec o a l m i n e 4 ．3草地保护利用的几点建议 1 合理开发利用草地资源．开发利用草地要 统一规划，合理开发利用，要采取强制措施杜绝滥 垦荒坡，乱挖药材，过度放牧．实行封山育林，封坡 育草，迅速恢复草原植被，建立新的生态系统． 2 防止工程建筑无限度占地和无限度的开辟 新路．由于矿区的开发，城市工程建筑扩大以及车 辆的增多导致的乱辟新路等．使地表植被受到破 坏，表土被挖掘，以至潜伏沙滩裸露变成沙源移动， 扩大沙化．因此，在工程建筑地区要减少地面破坏， 统一规划道路，营造护路林，防止车辆无限度地破 坏植被． 3 种树种草恢复生态环境，改善矿区小气候． 全球性气候变化形势是不依人的意志为转移的，但 经过人们的努力，改善区域生态地理环境，区域小 气候是可以为之努力的．本区为少林的牧业地区， 在建设中。应注重植树种草工作．根据不同地区特 点采取有效措施如低山营造用材林；坡地和沿河 两岸及风沙灾害地区 南广场地区 营造水土保持 林、防风固沙林；盐碱地种植耐盐、碱植物，建立新 的人工草原生态系统，进而改善矿区的小气候环 境． 4 加强法制教育宣传，增强全民环境意识． 加强普法教育，使保护生态平衡、可持续发展和防 治荒漠化深入人心，在全社会营造“保护环境、人人 有责”的良好氛围． 5 转变观念．保护草地资源、防治荒漠化最 重要的一点是要改变落后的生产经营方式，即通过 调整生产方向和土地利用结构，加强农田基本建 设，建设人工草场和改良天然草场，发展薪炭林和 开发太阳能、风能等替代能源，建设经济林、瓜果、 药材等副业生产基地，变分散、粗放经营为集约、规 模经营，引进先进技术和管理经验，提高生产力的 总体水平．通过以上措施，满足人们的食物、燃料等 基本生活需求，增加收入，脱贫致富，从根本上杜绝 “滥垦、滥牧、滥采”的产生． 5 结论 1 遥感技术是当前研究矿区草地荒漠化的最 有效方法之一，通过构建适宜的分类方法和评价指 标，可以完成对矿业建设用地和草地荒漠化信息的 有效提取，以实现对矿区草地生态环境的快速动态 监测． 2 煤矿开发对草地荒漠化影响主要表现为重 度荒漠化草地多围绕矿业建设用地周围分布，并且 受季风影响向矿业建设用地东侧发展迅速，两者之 间相关关系显著； 3 矿业建设用地已经成为霍林河地区生态环 境质量最差的地方，并影响着周边地区，特别是下 风向已经发展成为荒漠化最严重的区域．根除矿区 开发对草地的影响必须从两方面人手1 在采场 和排土场周围大力营造防护林网，减弱风势；2 加 强矿区土地复垦，增加植被有效覆盖面积，实现防 风固沙，消除沙源地的目的． 参考文献 [ 1 ]国家环境保护局自然保护司．中国生态问题报告 [ M ] ．北京中国环境出版社．1 9 9 9 4 2 4 3 ． [ 2 ] 盛业华，郭达志，张书毕，等．工矿区环境动态监测与 分析研究[ M ] ．北京地质出版社，2 0 0 1 1 - 4 ． [ 3 ]自中科．大型露天煤矿生态系统受损研究以平朔露 天煤矿为例口] ．生态学报，1 9 9 9 ，1 9 6 8 7 0 8 7 5 ． B A IZ h o n gk e ．E c o s y s t e md a m a g ei nal a r g eo p e n c a s t c o a lm i n e Ac a s es t u d yo np i n g s h u os u r f a c ec o a l m i n e ，C h i n a [ J ] ．A c t aE c o l o g i c aS i n i c a ，1 9 9 9 ，1 9 6 8 7 0 8 7 5 ． r4 ]F H A I ，I 。G ．R a d i o m e t r i cr e c t i f i c a t i o n T o w a r da c o m m o nr a d i o m e t r i cr e s p o n s ea m o n gm u l t i d a t e ， m u l t i s e n s o ri m a g e s [ J ] ．R e m o t eS e n s i n go fE n v i r o n m e n t ，1 9 9 1 3 5 1 1 - 2 7 ． E 5 ] T H E S E I R AMAG ．A ne v a l u a t i o no fs p e c t r a lm i x t u r em o d e l i n ga p p l i e dt oas e m i a r i de n v i r o n m e n t [ J ] ． I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lR e m o t eS e n s ，2 0 0 2 2 3 6 8 7 7 0 0 ． [ 6 ]张熙川，赵英时．应用线性光谱混合模型快速评价土 万方数据 4 8中国矿业大学学报第3 6 卷 h a lo fR e m o t eS e n s i n g ，2 0 0 1 ，5 1 6 9 7 4 ． [ 9 ] 贾永红，张春森，王爱平。基于B P 神经网络的多源遥 感影像分类[ J ] ．西安科技学院学报，2 0 0 1 ，2 1 1 5 8 6 0 ． J I AY o n g h o n g ，Z H A N GC h u n - s h e n ，W A N GA i p i n g ．C l a s s i f y i n go fm u l t i s o u r e e sr e m o t es e n s i n gi m a g e r yb a s e do nB Pn e u r a ln e t w o r k [ J ] ．J o u r n a lo fX i 7 a nU n i v e r s i t yo fS c i e n c e T e c h n o l o g y ，2 0 01 ，21 1 5 8 6 0 ． [ 1 0 ] 王建，董光荣，李文君，等．利用遥感信息决策树方 法分层提取荒漠化土地类型的研究探讨[ 刀．中国沙 漠，2 0 0 0 ，2 0 3 2 4 3 2 4 7 ． W A N GJ i a n ，D O N GG u a n g r o n g ，L IW e n - j u n ，e t a 1 ．P r i m a r ys t u d yo nt h em u l t i l a y e rr e m o t es e n s i n g i n f o r m a t i o ne x t r a c t i o no fd e s e r t i f i c a t i o nl a n dt y p e s b yu s i n gd e c i s i o nt r e et e c h n o l o g y [ J ] ．J o u r n a lo f D e s e r tR e s e a r c h ，2 0 0 0 ，2 0 3 2 4 3 2 4 7 ． 责任编辑邓群 中国矿业大学学报 中文版 2 0 0 6 年第5 期被E i 收录论文 一 论文题目第一作者 深埋巷道破裂围岩位移分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯靖洪文 掘进煤巷应力仿真和延时煤与瓦斯突出机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯罗新荣 煤炭自燃自由基反应的电子自旋共振实验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯李增华 水垫带式输送机设计原理及基本参数的研究⋯⋯⋯⋯⋯